1、届一轮复习鲁科版 第6章 第20讲 化学能转化为电能电池 作业A组1在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图所示的文字。下列有关说法错误的是()A该电池是一次电池B该电池工作时，电子由负极通过外电路流入正极C该电池含有的金属元素中毒性最大的是HgD该电池工作时，外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少3.25 g答案D解析电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn2e=Zn2，所以外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上应减少6.5 g，所以D项错误。2(2018哈尔滨高三一模)观察如图装置，下列说法正确的是()Aa、b接检流计，该装置为原电池Ba、b接直流电源，
2、该装置为电解池Ca、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀Da、b接检流计或接直流电源，铁都可能是负极答案C解析A项，a、b接检流计，若液体c为非电解质溶液，不满足原电池的构成条件，不能形成原电池，错误；B项，若液体c为非电解质溶液，溶液不导电，所以不能电解，即不是电解池，错误；C项，若该装置是电解池，Fe与负极相连做阴极时被保护，即铁可能不易被腐蚀，正确；D项，接直流电源时，该装置可能为电解池，没有正负极，Fe做阴极或阳极，错误。3(2018潍坊期中)气体的自动化检测中常常应用根据原电池原理设计的传感器。下图为电池的工作示意图，气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列
3、出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。待测气体部分电极反应产物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4则下列说法中正确的是()A上述气体检测时，敏感电极均作电池负极B检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应式为Cl22e=2ClC检测H2S气体时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHD检测Cl2和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上电流大小、方向相同答案B解析A项，NO2、Cl2在正极得电子发生还原反应，H2S、CO在负极失电子发生氧化反应，错误；B项，Cl2得电子生成HCl，电极反应式为Cl22e=2Cl，正确；C项，H2S失去电子生成硫酸，在酸性条件下，
4、氧气得电子应该生成水，错误；D项，等体积的Cl2和CO发生原电池反应时，1 mol Cl2得2 mol电子，1 mol CO失去2 mol电子，传感器上电流方向相反，错误。4某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2OFe3，设计了盐桥式的原电池，如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()A甲烧杯的溶液中发生还原反应B乙烧杯中发生的电极反应为2Cr37H2O6e=Cr2O14HC外电路的电流方向为从b到aD电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯答案C解析A项，甲烧杯中发生的反应为Fe2e=Fe3，为氧化反应，错误；B项，乙烧杯中发生还原反应，得到电子，错误；C项，a极为
5、负极，b极为正极，外电路的电流由ba，正确；D项，SO向负极移动，即移向甲烧杯，错误。5(2018锦州一模)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A电池工作时，正极附近的pH降低B当消耗1 mol O2时，有2 mol Na由甲槽向乙槽迁移C负极反应式为4OHN2H44e=N24H2OD若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作答案C解析电池工作时，O2在正极发生还原反应：O22H2O4e=4OH，由于生成OH，溶液的pH增大，A错误；当消耗1 mol O2时，电路中转移4 m
6、ol电子，生成4 mol OH，为保持溶液呈电中性，应有4 mol Na由甲槽向乙槽迁移，B错误；N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应式为4OHN2H44e=N24H2O，C正确；若去掉阳离子交换膜，正极产生的OH直接向负极移动，不能产生稳定的电流，D错误。6(2019银川质检)如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4为电解质溶液。下列有关说法不正确的是()Aa极为负极，电子由a极经外电路流向b极Ba极的电极反应式：H22e=2HC电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大D若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多答案C解析a极通入的H2
7、发生氧化反应，为负极，电子由a极经外电路流向b极，以稀H2SO4为电解质溶液时，负极的H2被氧化为H，总反应为2H2O2=2H2O，电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)减小，则C项错误；根据电池总反应：2H2O2=2H2O，CH42O2=CO22H2O，可知消耗等物质的量的H2和CH4，CH4消耗O2较多。7可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性，其电池反应为Mg2MnF3=2MnF2MgF2。下列有关说法不正确的是()A镁为负极材料B正极的电极反应式为MnF3e=MnF2FC电子从镁极流出，经电解质流向正极D每生成1 mol MnF2时转移1 mol电子答案C解析由电池反
8、应知，镁做还原剂，发生氧化反应，镁极为负极，A项不符合题意；电池反应中，三氟化锰发生还原反应，B项不符合题意；电子由负极(镁极)流出经外电路流向正极，C项符合题意；锰元素由3价降至2价，D项不符合题意。8(1)锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池的反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：外电路的电流方向是由_(填“a”或“b”，下同)极流向_极。电池的正极反应式为_。(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下
9、：该电池中外电路电子的流动方向为_(填“从A到B”或“从B到A”)。工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将_(填“增大”“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计)。A电极附近甲醇发生的电极反应为_。答案(1)baMnO2eLi=LiMnO2(2)从A到B不变CH3OHH2O6e=6HCO2解析(1)结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li做负极，MnO2做正极，所以电子流向是ab，电流方向则是ba。根据题给信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2eLi=LiMnO2。(2)甲醇失去电子，作为电池
10、的负极，所以该电池外电路电子的流动方向为从A到B。B电极上O2得电子消耗H，同时溶液中的H移向B电极室，所以B电极室溶液的pH与工作前相比未发生变化。CH3OH失电子，生成CO2和H，根据化合价变化和元素守恒配平方程式即可得电极反应式：CH3OHH2O6e=6HCO2。B组1电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氧气在正极被还原D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅答案C解析A项，在锌锰干电池中，正极是碳棒，该电极上二氧化锰发
11、生得电子的还原反应，该电极质量不会减少，错误；B项，氢氧燃料电池属于原电池的一种，是将化学能转化为电能的装置，不能将热能直接转变为电能，错误；C项，氢氧燃料电池中，燃料做负极，发生失电子的氧化反应，氧气在正极被还原，正确；D项，太阳能电池的主要材料是半导体单质硅，不是二氧化硅，错误。2有关下图所示原电池的叙述不正确的是()A电子沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应是Age=AgCCu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液答案D解析该装置是原电池装置，实质上发生的是Cu与硝酸银的反应，所以Cu失去电子，发生氧化反应，则Cu是负极，Ag是正极，电子
12、从负极流向正极，A正确；正极是Ag发生还原反应，得到电子生成Ag，B正确；根据以上分析，Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应，C正确；原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，D错误。3(2018郑州调研)科学美国人评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池，电池原理如图所示，则下列有关说法正确的是()A该装置将电能转变为化学能B正极的电极反应为C2O2e=2CO2C每生成1 mol Al2(C2O4)3，有6 mol电子流过负载D随着反应进行，草酸盐浓度不断变小答案C解析A项，该装置属于燃料电池，将化学能转化为电能，错误；B项，原电池正极上发生得电子的还原反应
13、，结合电池原理图可得正极反应式为：2CO22e=C2O，错误；C项，每生成1 mol Al2(C2O4)3，负极有2 mol Al失去电子，共失去6 mol电子，所以有6 mol电子流过负载，正确；D项，根据正负极反应情况可得电池总反应为2Al6CO2=Al2(C2O4)3，所以反应过程中不消耗草酸盐，错误。4(2018日照市校际联考)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是()A充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能B放电时，a极为负极C充电时，阳极的电极反应式为I2e=3IDM可以使用阴离子交换
14、膜答案B解析充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能贮存起来，A错误；放电时，a极为负极，Na2S失电子氧化为Na2S4，B正确；充电时，阳极失电子被氧化，阳极的电极反应式为3I2e=I，C错误；M是阳离子交换膜，D错误。5(2018泉州市第五中学高三模拟)下图、分别是甲、乙两组同学将反应“AsO2I2HAsOI2H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图B烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。下列叙述中正确的是()A甲组操作时，检流计(G)指针发生偏转B甲组操作时，溶液颜色变浅C乙组操作时，C2做正极D乙组操作时，C1上发生的电极反应
15、为I22e=2I答案D解析装置中的反应，AsO2I2HAsOI2H2O，当加入适量浓盐酸时，平衡向右移动，有电子转移，但电子不会沿导线通过，所以甲组操作时，检流计(G)指针不会发生偏转，但由于I2浓度增大，所以溶液颜色变深；向装置B烧杯中加入NaOH溶液，C2上发生：AsO2e2OH=AsOH2O，电子沿导线到C1，I22e=2I，所以C2为负极，C1为正极。6(2018贵阳一模)一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为：Al3Cn(AlCl4)4AlCl4Al2Cl3Cn(Cn表示石墨)。下列说法中正确的是()A放电时负极反应为2Al6e7Cl=Al2ClB放电时AlCl移向正极C
16、充电时阳极反应为AlCleCn=Cn(AlCl4)D电路中每转移3 mol电子，最多有1 mol Cn(AlCl4)被还原答案C解析熔融盐中Cl是以AlCl形式存在，放电时负极反应式为Al3e7AlCl=4Al2Cl，A项错误；放电时，AlCl向负极移动，B项错误；充电时石墨电极与电源的正极相连，石墨电极为阳极发生氧化反应生成Cn(AlCl4)：AlClCne=Cn(AlCl4)，C项正确；放电时，石墨电极为正极，发生反应Cn(AlCl4)e=AlClCn，则电路中通过3 mol电子，最多有3 mol Cn(AlCl4)被还原，D项错误。7(2015上海，14)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所
17、示。下列有关说法错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快Bd为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e=4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀Dd为锌块，铁片上电极反应为2H2e=H2答案D解析A项，由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确；B项，d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H2O4e=4OH，正确；C项，若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得
18、到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O22H2O4e=4OH，错误。8(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：HS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应式是_。若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_。(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。放电过程中，Li向_(填“负极”或
19、“正极”)移动。负极反应式为_。电路中每转移0.2 mol电子，理论上生成_g Pb。(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。a电极的电极反应式是_；一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是_。答案(1)HS4H2O8e=SO9HHS、SO浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子(2)正极Ca2Cl2e=CaCl220.7(3)2NH36e6OH=N26H2O发生4NH33O2=2N26H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH解析(1)酸性环境中反应物为HS，产物为SO，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：HS4H2O8e=SO9H；从质量守恒角度来说，HS、SO浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子。(2)根据方程式，电路中每转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Pb，即20.7 g。(3)a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极做负极，电极反应式是2NH36e6OH=N26H2O；一段时间后，需向装置中补充KOH，原因是发生4NH33O2=N26H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
